1. Один из углеводородов, образующихся при каталитическом крекинге нефти, имеет структурную формулу: CH3 | CH3 | H₂C-CH-CH2-CH2-CH-CH3 a) Составьте молекулярную формулу этого вещества. Ответ: б) Составьте название этого вещества по систематической номенклатуре. Ответ: Для выполнения заданий 2-4 используйте вещества, структурные формулы которых приведены ниже: 1) H₂C=CH-CH2-CH3 4) HC≡C-CH3 2) HC-CH2-CH3 5) HC-CH3 3) HC-CH=CH-CH3 a) Из приведённых веществ выберите два вещества, которые являются изомерами. б) Из приведённых веществ выберите два вещества, которые являются гомологами. Запишите в таблицу структурные формулы соответствующих веществ.

Краткая запись:

• Углеводород, полученный крекингом нефти.
• Структурная формула: CH₃-CH(CH₃)-CH₂-CH₂-CH(CH₃)-CH₃

Пошаговое решение:

1. Шаг 1: Определение молекулярной формулы. Подсчитаем количество атомов углерода и водорода в данной структурной формуле.
• Атомы углерода (C): 6 (из двух CH₃ групп и 4 атомов в основной цепи)
• Атомы водорода (H): 3 (из CH₃) + 1 (из CH) + 2 (из CH₂) + 2 (из CH₂) + 1 (из CH) + 3 (из CH₃) = 12. Нет, в CH(CH₃) мы считаем 1 атом водорода непосредственно связанный с углеродом цепи, и 3 атома водорода в метильной группе. В CH₃-CH(CH₃)-CH₂-CH₂-CH(CH₃)-CH₃:
• Углерод 1 (CH₃): 1 C, 3 H
• Углерод 2 (CH): 1 C, 1 H
• Метильная группа (CH₃) при углероде 2: 1 C, 3 H
• Углерод 3 (CH₂): 1 C, 2 H
• Углерод 4 (CH₂): 1 C, 2 H
• Углерод 5 (CH): 1 C, 1 H
• Метильная группа (CH₃) при углероде 5: 1 C, 3 H
• Углерод 6 (CH₃): 1 C, 3 H
• Итого: C = 1+1+1+1+1+1+1+1 = 8 атомов углерода.
• Итого: H = 3+1+3+2+2+1+3+3 = 18 атомов водорода.
• Молекулярная формула: C₈H₁₈.
2. Шаг 2: Определение названия по систематической номенклатуре.
• Находим самую длинную углеродную цепь. В данном случае это 6 атомов углерода.
• Нумеруем цепь так, чтобы заместители имели наименьшие номера. Если начать слева: метильные группы у 2-го и 5-го атомов. Если начать справа: метильные группы у 2-го и 5-го атомов. Нумерация симметрична.
• Основная цепь - гексан.
• Два заместителя - метильные группы (-CH₃) - расположены у 2-го и 5-го атомов углерода.
• Название: 2,5-диметилгексан.
3. Шаг 3: Определение изомеров. Изомеры имеют одинаковую молекулярную формулу, но разное строение. Мы ищем изомеры C₈H₁₈.
• 1) H₂C=CH-CH₂-CH₃ (C₄H₈) - Не изомер.
• 2) HC-CH₂-CH₃ (C₃H₈) - Не изомер.
• 3) HC-CH=CH-CH₃ (C₄H₈) - Не изомер.
• 4) HC≡C-CH₃ (C₃H₄) - Не изомер.
• 5) HC-CH₃ (C₂H₆) - Не изомер.
• Среди предложенных веществ нет изомеров C₈H₁₈. Вероятно, задание подразумевает выбор изомеров среди уже перечисленных веществ, имеющих одинаковую молекулярную формулу, но она не C₈H₁₈. Давайте пересчитаем атомы в формулах 1-5.
• 1) H₂C=CH-CH₂-CH₃: 4 C, 2+1+2+3 = 8 H. C₄H₈.
• 2) H₃C-CH₂-CH₃: 3 C, 3+2+3 = 8 H. C₃H₈.
• 3) H₃C-CH=CH-CH₃: 4 C, 3+1+1+3 = 8 H. C₄H₈.
• 4) HC≡C-CH₃: 3 C, 1+3 = 4 H. C₃H₄.
• 5) H₃C-CH₃: 2 C, 3+3 = 6 H. C₂H₆.
• Вещества 1 и 3 имеют молекулярную формулу C₄H₈. Это изомеры. 1 - бутен, 3 - бут-2-ен.
4. Шаг 4: Определение гомологов. Гомологи — вещества с одинаковым химическим строением, но отличающиеся на одну или несколько групп -CH₂-.
• Вещество 5: C₂H₆ (этан)
• Вещество 2: C₃H₈ (пропан)
• Вещество 5 и 2 отличаются на одну группу -CH₂-. Они являются гомологами.
• Вещество 1: C₄H₈ (бутен)
• Вещество 3: C₄H₈ (бут-2-ен)
• Эти вещества — алкены. Гомологи алкенов имели бы формулу C₅H₁₀ (пентен) и т.д.
• Среди предложенных веществ, наиболее очевидная пара гомологов — это этан (5) и пропан (2).

Ответ:

а) Молекулярная формула: C₈H₁₈

б) Название: 2,5-диметилгексан

Таблица:

Пара изомеров	Пара гомологов
1) H₂C=CH-CH₂-CH₃ 3) H₃C-CH=CH-CH₃	2) H₃C-CH₂-CH₃ 5) H₃C-CH₃